Die Technische Universität Hamburg ist beteiligt am EU-Großforschungsprojekt "Optique"

Professor Ralf Möller vom Institut für Softwaresysteme hat die Leitung für die TUHH-spezifischen Forschungsaufgaben zur Analyse extrem großer Datenmengen übernommen

08.10.2013

"Optique" wird die Wissenschaft der Informatik im Bereich der Verarbeitung extrem großer zeitbezogener Datenmengen, wie sie etwa beim Bau von Bohrinseln notwendig sind, voran treiben
"Optique" wird die Wissenschaft der Informatik im Bereich der Verarbeitung extrem großer zeitbezogener Datenmengen, wie sie etwa beim Bau von Bohrinseln notwendig sind, voran treiben Foto: Øyvind Hagen, Statoil

"Der Einsatz von Informatiksystemen besitzt ein 
enormes ökonomisches Potenzial. Lösungen für dringende Probleme der heutigen Zeit, wie etwa die der Energieversorgung, profitieren entscheidend von Fortschritten in der Informatik. Hierzu jedoch sind Anstrengungen in der Grundlagenforschung entscheidend, insbesondere im Bereich der Informationssysteme", sagt Prof. Ralf Möller.

In diesem Zusammenhang forscht die Technische Universität Hamburg in den kommenden drei Jahren unter Leitung des TUHH-Professors im Rahmen des von der EU geförderten Projekts Optique (OPTimized QUEry answering) an Grundlagen für Datenmodellierungs- und Anfragesprachen für extrem große Datenmengen (größer als 100 TB/Terabyte) sowie für großvolumige "Ströme" von Daten (größer als 10 GB/Gigabyte neue Daten pro Tag). Gewonnen werden sie in Optique z.B. aus tausenden von Sensoren, die in verschiedenen konventionellen Kraftwerken oder auch in Wasser- bzw. Windkraftwerken verteilt installiert sein können.

Möller: "So müssen besonders bei neu auftretenden Fehlern, beispielsweise in einer Turbinenanlage eines Energieversorgers, die protokollierten Messwerte systematisch ausgewertet werden. Hierzu werden einerseits von Ingenieuren situationsgerecht Datenbankanfragen formuliert. Andererseits werden vordefinierte Anfragen für die Analyse von kontinuierlich erfassten Daten automatisch vom Datenbanksystem auf den neu erhobenen Sensormessdaten ausgewertet. Gegebenenfalls wird ein Alarm ausgelöst, wenn ein von den Ingenieuren beschriebenes Ereignis erkannt wird, also etwa eine Abweichung von dem erwarteten Verhalten."

Prof. Dr. Ralf Möller vom TUHH-Institut für Softwaresysteme
Prof. Dr. Ralf Möller vom TUHH-Institut für Softwaresysteme Foto: TUHH

Um leistungsfähige Systeme zur Analyse zeitbezogener Daten (Datenströme oder temporale Daten) realisieren zu können, sind ausdrucksstarke Datenbankanfragesprachen und neuartige Optimierungstechniken notwendig. Um diese zu entwickeln, werden in dem Forschungsprojekt neue Methoden auf den Weg gebracht. Mit ihnen können Ingenieure in einer ihrem Fachvokabular nahestehenden Ausdrucksform Anfragen oder Ereignisbeschreibungen formulieren, so dass mit vertretbaren Kosten Anwendungssysteme unter anderem auch sichere Energieversorgungssysteme aufgebaut werden können.

"Sensordaten müssen mit Produktdaten (z.B. für Maschinen) kombiniert werden, um die Anforderungen für die Entwicklung von leistungsfähigen Diagnosesystemen in diesem Kontext zu erfüllen," so der Informatiker Möller, "weiterhin müssen zeitliche Messdaten mit räumlichen Informationen verbunden werden können." Ingenieure sollen dabei Anfragen auf "einfache" Weise formulieren können, ohne tiefe Details der technischen Datenkodierung, etwa in relationalen Datenbanken, die zur langfristigen Speicherung verwendet werden, kennen zu müssen.

Durch automatische Übersetzung von Fachanfragen zur Auswertung auf massiv parallelen Rechensystemen können langwierige Aufträge an überlastete IT-Abteilungen vermieden werden. Das ermöglicht Fachexperten - z.B. für neue Bohrungen oder für schwierige Ferndiagnoseaufgaben -, die für ihre Entscheidungen notwendigen Daten zeitnah auszuwerten. "Damit wird durch Optique einerseits die Erschließung neuer Energiequellen ermöglicht; andererseits wird die Diagnose und Überwachung von komplexen Kraftwerkskomponenten stark vereinfacht," sagt Prof. Möller. "Ferner wird die Wissenschaft der Informatik im Bereich der Verarbeitung extrem großer zeitbezogener Datenmengen weiter vorangebracht."

Die Forschungsarbeiten werden in dem von der EU geförderten Projekt Optique (http://optique.project.ifi.uio.no/) mit 10 Partnern aus Industrie und Wissenschaft durchgeführt. Das Förderungsvolumen des Gesamtprojektes beträgt über 10 Millionen Euro, mit einem Anteil von zirka 750000 EUR für die TUHH. Beteiligte Firmen sind Statoil (Norwegen) und Siemens (Deutschland), fluidOps (Deutschland), Det Norske Veritas (Norwegen). Neben der TUHH sind Universitäten aus Athen, Bozen, Oslo (Koordinator), Oxford und Rom in einem Konsortium zusammengeschlossen.


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